GIS数据预处理分析及若干算法的研究

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1、"!!!!"!·!"学术探讨·!!!!"GIS数据预处理分析及若干算法的研究李芳玉潘懋（北京大学地球与空间科学学院，北京100871）E-mail：l734@163.com摘要该文在对GIS中数据预处理的功能进行分析的基础上重点对弧段的相交判断和结点匹配算法做了研究，详细分析了线段相交的各种情况，对弧段相交算法做了归纳和补充，该算法能全面准确地判断出相交的弧段，提出的结点匹配算法可以保证结点匹配后不会产生新的相交。关键词数据预处理线段相交结点匹配文章编号1002-8331-（2004）01-0054-02文献标识码A中图

2、分类号P208ResearchonSomeAlgorithmsinDataPreprocessingofGISLiFangyuPanMao（SchoolofEarthandSpaceSciences，PekingUniversity，Beijing100871）Abstract：ThispaperanalyzesthefunctionofdatapreprocessinginGISanddescribesthealgorithmsforjudgingintersectionbetweentwolinesandmatchi

3、ngnodes.Thepapersummarizesthealgorithmsforjudgingintersectionsbetweentwolinesandcomplementsit.Thealgorithmsforjudgingintersectionsbetweentwolines，inwhichallkindsofsituationsareconsidered，canjudgetheintersectedlinesentirelyandtruly.Thealgorithmsformatchingnodescan

4、makesurethattherearenˊtnewintersectionsaftermatchingnodes.Keywords：datapreprocessing，intersectionbetweentwolines，matchingnodes1引言结点匹配。结点是指线目标（或称弧段）的端点。结点匹配数据预处理在GIS中起着重要的作用，数据预处理结果是是指把一定限差内弧段的端点作为一个结点。结点匹配可以有否正确关系到矢量数据的拓扑关系能否正确生成，并且数据预两种方法来完成，一种是全自动方式，给定一个阈值，让所有的

5、处理是进行数据分析的最基础也是最繁琐的工作。数据预处理结点自动匹配，另一种是在编辑功能中加入智能捕捉功能，移中最为重要的算法主要是弧段的相交判断及处理以及结点匹动结点时，该结点自动匹配到附近的结点上。该方法适用于少配算法，提高这两个算法的效率和自动化程度可以大大减轻编量结点的匹配。对于结点匹配算法，后面将会做详细论述。辑者的工作量，提高工作效率。线段相交的算法是很基本的算悬弧处理。悬弧是指没有与周围的弧段建立起关联关系的法，文献[1][2][3]对此算法都有简单阐述，但都不够全面。该文弧段。悬弧至少有一个结点是悬挂结点。

6、形成悬弧的原因，一是对线段相交的算法进行了补充和归纳，并且针对节点匹配以后由于输入时误差较大，与附近的结点的距离超过结点匹配给定可能产生新的相交，提出了解决这一问题的算法。的阈值。可增大阈值或人工编辑让其匹配。二是由于周围弧段在交点处没有断开，需人工编辑断开。如果悬弧数量很大，可重2数据预处理功能新作一次结点匹配，增大匹配阈值，很大一部分悬弧可自动处数据预处理的主要功能有删除重复弧段，相交弧段的判断理，剩下的需交给用户编辑处理。和处理，结点匹配，悬弧处理，合并假弧段。合并假弧段。在多边形层中，任一结点至少连接三条弧段。删

7、除重复弧段。重复弧段既可能相交也可能不相交，相交如果一个结点只连接了两条弧段，那么这个结点为假结点，这时的交点可能有多个，所以应将此功能放在相交弧段处理之两条弧段为假弧段。造成假弧段的原因，一是输入错误，二是由前。笔者认为重复弧是指两条弧之间的最大距离小于系统容差于周围有遗漏的弧段，需对照原图进行检查。的弧。在未做结点匹配之前，重复弧的首尾结点一般并不相同。相交弧段的判断和处理。对于数字化的多边形图层大多数3线段相交算法相交出现在弧段的首尾结点附近，可以让程序自动处理这些相线段相交算法是最基本的算法，弧段相交判断最终也是

8、判交情况，对于其它较少的相交情况可以交给用户处理。这里涉断线段是否相交。文献[1][2][3]中论述了弧段的相交算法，但并及的最基本的算法是线段的相交判断算法，算法需全面考虑各没针对具体情况进行详细论述，也不够全面。该文将两条线段种相交情况，并作出正确判断。后面部分将会详细论述。的求交算法总结为参数方程法，符号判断法